一种双功能催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种双功能催化剂及其制备方法与应用，其中，所述双功能催化剂包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(10

【技术实现步骤摘要】
一种双功能催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，尤其涉及双功能催化剂及其制备方法与应用，具体地，涉及一种用于脱除乙烯中微量乙炔和一氧化碳的双功能催化其制备方法进而应用。

技术介绍

[0002]单体乙烯中的微量乙炔、一氧化碳、氧、氢、水和砷化物等杂质，能使烯烃聚合催化剂中毒，导致催化剂活性下降，并影响装置正常操作和聚合产品的质量。为了延长聚合催化剂的寿命，单体乙烯中的微量杂质需要进行脱除。
[0003]现有的乙烯净化系统功能都是单一的，各种杂质的脱除需要单独进行，目前脱除一氧化碳的技术主要有：1)吸附法：吸附法是采用能够在常温下吸附一氧化碳的吸附剂将气体中的一氧化碳吸附在吸附剂上，在一氧化碳吸附达到饱和后，需要在一定的温度下将吸附在吸附剂上的一氧化碳脱除掉。2)变压吸附法：变压吸附法可以脱除一氧化碳，该方法的不足是：由于在变压吸附的操作中需要氢气吹扫，因而会浪费氢气，另外，变压吸附需要比较高的压差。3)一氧化碳甲烷化：一氧化碳甲烷化可以脱除一氧化碳，该方法需要消耗一定量的氢气。4)一氧化碳选择氧化：目前普遍认为在净化一氧化碳的方法中一氧化碳选择氧化是最可行的方法。而目前乙烯脱炔的技术主要是催化加氢，催化剂为贵金属钯系催化剂，该催化剂在一氧化碳存在下容易中毒失活。
[0004]以上两种净化催化剂都需要单独使用，目前没有能同时脱除两种杂质的催化剂。

技术实现思路

[0005]现有技术中工业使用的乙烯脱炔和脱一氧化碳需要两个催化剂，在两个反应器内进行反应，生产成本较高，工艺复杂。为了克服现有技术中存在的问题、提高乙烯净化效率、降低生产成本，本专利技术提供了一种双功能催化剂的制备方法及其应用，该双功能催化剂可以用于脱除乙烯中微量乙炔和一氧化碳。
[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种双功能催化剂，其包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(10-1000)。
[0007]在一种优选的实施方式中，所述载体选自氧化锆、氧化铝、活性炭、氧化硅和分子筛中的至少一种。
[0008]例如可以选自氧化铝载体、氧化硅载体、氧化铝-氧化硅复合载体或分子筛载体。所述的三氧化铝载体可以为γ-Al2O3和α-Al2O3。
[0009]在本专利技术中，对所述载体的形状没有特别限定，可以为球形、条形、三叶草形、柱形等，优选为球形载体。
[0010]在进一步优选的实施方式中，所述载体具有以下物性：孔容为0.5～1.0cm3/g，孔径分布为1～20nm，平均孔径为3～9nm，比表面积为140～300m2/g。
[0011]在更进一步优选的实施方式中，所述载体具有以下物性：孔容为0.6～0.8cm3/g，
孔径分布为5～15nm，平均孔径为4～8nm，比表面积为180～280m2/g。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述贵金属活性组分选自钯、铂、铑和钌中的至少一种，优选自钯和/或铂。
[0013]在进一步优选的实施方式中，以所述双组分催化剂为100wt％计，所述贵金属活性组分的含量为0.01～3wt％。
[0014]在更进一步优选的实施方式中，以所述双组分催化剂为100wt％计，所述贵金属活性组分的含量为0.05～0.5wt％。
[0015]例如，所述贵金属活性组分的含量为0.05wt％、0.1wt％、0.15wt％、0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％等。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述非贵金属活性组分选自铜和锌。
[0017]其中，所述非贵金属活性组分来源可选自其水溶性的金属盐，如硝酸盐、硫酸盐、氯盐、醋酸盐中的一种或多种。
[0018]在进一步优选的实施方式中，以所述双组分催化剂为100wt％计，铜和锌的含量各自独立地为1～20wt％。
[0019]在更进一步优选的实施方式中，以所述双组分催化剂为100wt％计，铜和锌的含量各自独立地为5～10wt％。
[0020]例如，铜和锌的含量各自独立地为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、12wt％、14wt％、15wt％、18wt％、20wt％等。
[0021]在本专利技术中，所述贵金属活性组分和所述非贵金属活性组分的重量均以元素的重量计。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(50-500)。
[0023]在进一步优选的实施方式中，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(50-300)。
[0024]例如，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1:50、1:80、1:100、1:150、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:450、1:500等。
[0025]在一种优选的实施方式中，在所述非贵金属活性组分中，铜和锌的重量比为1：(0.001-1000)。
[0026]在进一步优选的实施方式中，在所述非贵金属活性组分中，铜和锌的重量比为1：(0.1-10)，优选为1：(0.5-1.5)。
[0027]例如，铜和锌的重量比为1:0.2、1:0.5、1:1、1:1.5、1:2等
[0028]本专利技术目的之二在于提供一种本专利技术目的之一所述双功能催化剂的制备方法，包括：将所述活性组分负载于所述载体上，经干燥焙烧得到所述双功能催化剂。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述制备方法包括：
[0030](1)将可溶性贵金属盐、可溶性锌盐、可溶性铜盐分别或一起与水混合得到浸渍液；
[0031](2)将所述载体浸渍于所述浸渍液中，或将所述浸渍液喷涂于所述载体上；
[0032](3)进行干燥和焙烧，得到所述双功能催化剂。
[0033]其中，当将可溶性贵金属盐、可溶性锌盐、可溶性铜盐分别与水混合后得到三种浸
渍液，在步骤(2)浸渍时可以任意地按顺序浸渍于三种浸渍液中或，按任意地顺序将三种浸渍液喷涂于所述载体上；当将可溶性贵金属盐、可溶性锌盐、可溶性铜盐一起与水混合得到总的浸渍液，可以直接将载体浸渍于所述总的浸渍液，或将所述总的浸渍液喷涂于所述载体上。
[0034]在一种优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述可溶性贵金属盐选自所述贵金属活性组分的硝酸盐、氯化盐、硫酸盐和醋酸盐中的至少一种。
[0035]在进一步优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述可溶性贵金属盐选自钯和/或铂的硝酸盐、氯化盐和硫酸盐中的至少一种。
[0036]在一种优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述可溶性锌盐选自氯化锌、硝酸锌、硫酸锌和醋酸锌中的至少一种。
[0037]在进一步优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述可溶性锌盐选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双功能催化剂，其包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(10-1000)。2.根据权利要求1所述的双功能催化剂，其特征在于，所述载体选自氧化锆、氧化铝、活性炭、氧化硅和分子筛中的至少一种；优选地，所述载体具有以下物性：孔容为0.5～1.0cm3/g，孔径分布为1～20nm，平均孔径为3～9nm，比表面积为140～300m2/g。3.根据权利要求1所述的双功能催化剂，其特征在于，所述贵金属活性组分选自钯、铂、铑和钌中的至少一种，优选自钯和/或铂；和/或所述非金属活性组分选自铜和锌。4.根据权利要求3所述的双功能催化剂，其特征在于，以所述双组分催化剂为100wt％计，所述贵金属活性组分的含量为0.01～3wt％，优选为0.05～0.5wt％；和/或以所述双组分催化剂为100wt％计，铜和锌的含量各自独立地为1～20wt％，优选为5～10wt％。5.根据权利要求1～4之一所述的双功能催化剂，其特征在于，所述贵金属活性组分与所述非贵金属活性组分的重量比为1：(50-500)；和/或在所述非贵金属活性组分中，铜和锌的重量比为1：(0.001-1000)，优选为1：(0.1-10)。6.一种权利要求1～5之一所述双功能催化剂的制备方法，包括：将所述活性组分负载于所述载体上，经干燥焙烧得到所述双功能催化剂。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)将可溶性贵金属盐、可溶性锌盐、可溶性铜盐分别或一起与水混合得到浸渍液；(2)将所述载体浸渍于所述浸渍液中，或将所述浸渍液喷涂于所述载体上；(3)进行干燥和焙烧，得到所述双功能催化剂。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓红，田勇，顾申，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：